Lista de Exercicios de Hidrologia 2024 - Vazao de Bacias e Escoamento

TH 024 HIDROLOGIA 2024 Exercícios Segunda Parte Entrega 051224 PROF MARCELO R BESSA 1 01 Avaliar a vazão resultante de uma precipitação pluvial de frequência decenal distribuída uniformemente sobre uma bacia hidrográfica impermeável de 2 Km 2 localizada nas proximidades de Curitiba sabendo que seu tempo de concentração é de 30 minutos 02 Faça uma análise de sensibilidade avaliando a vazão em função do tempo de concentração da bacia para a cidade de São Paulo A área da bacia é igual a 45 Km 2 e o coeficiente de escoamento superficial igual a 04 TOTAIS PRECIPITADOS EM MILÍMETROS CIDADE 15 30 60 120 240 PARANAGUÁ 44 61 86 116 156 CURITIBA 44 63 85 93 95 PTA GROSSA 38 61 71 78 118 SÃO PAULO 41 52 54 59 62 03 Calcular pelo método racional a descarga decenal de dimensionamento de um bueiro para drenar uma bacia com as seguintes características Diferença de nível entre o ponto mais alto e o considerado H 30 m Comprimento do talvegue principal L 10 Km Precipitação para duração de 30 minutos h30 40 mm Área de drenagem A 020 Km 2 Coeficiente de escoamento superficial c 030 04 O quadro abaixo indica as vazões instantâneas obtidas na exutória de uma bacia de drenagem de 1000 km 2 onde o coeficiente de escoamento superficial adotado é igual a 020 a Calcular a constante de depleção relativa ao escoamento da água subterrânea individualizando dia e hora em que cessa a contribuição do escoamento subsuperficial Isto é dia e hora em que se volta a ter apenas contribuição subterrânea TH 024 HIDROLOGIA 2024 Exercícios Segunda Parte Entrega 051224 PROF MARCELO R BESSA 2 b Separar pelo método da linha reta a contribuição devida à água subterrânea escrever os valores no quadro abaixo c Calcular o volume total escoado d Calcular a precipitação em mm que deu origem ao hidrograma apresentado e Definir o hidrograma unitário escrever os valores abaixo DIA HORA Q m3s Qsub m3s Qe m3s Qu m3s 5 12 56 6 0 50 12 45 7 0 100 12 395 8 0 750 12 820 9 0 740 12 620 10 0 430 12 200 11 0 145 12 80 12 0 72 12 65 05 A tabela abaixo reproduz o hidrograma unitário em m 3s derivado a partir de uma precipitação de 6 horas de duração Use esta informação para avaliar a resposta da bacia a duas precipitações de 6 horas de duração espaçadas em 18 horas com as seguintes características TH 024 HIDROLOGIA 2024 Exercícios Segunda Parte Entrega 051224 PROF MARCELO R BESSA 3 TH 024 HIDROLOGIA 2024 Exercícios Segunda Parte Entrega 051224 PROF MARCELO R BESSA 4 CHUVA ALTURA PRECIPITADA mm COEFICIENTE c 1 25 020 2 50 030 HORA QUNIT 1ª CHUVA 2ª CHUVA QSUPERTOTAL 0 0 6 12 12 24 18 36 24 30 30 24 36 18 42 12 48 6 54 0 06 O hidrograma unitário de uma bacia hidrográfica para chuvas de 30 minutos de duração é dado abaixo Calcule a vazão de pico proveniente de uma chuva com tempo de recorrência de 25 TH 024 HIDROLOGIA 2024 Exercícios Segunda Parte Entrega 051224 PROF MARCELO R BESSA 5 anos de 90 minutos de duração Use coeficiente de escoamento superficial igual a 03 Discretize o hidrograma com intervalos de 30 minutos 0 2 4 0 1 2 3 4 5 TEMPO horas VAZÃO m s 3 Equação de chuva de Curitiba i TR 99154 t 26 0 217 115 HORA QUNIT 1ª CHUVA 2ª CHUVA 3ª CHUVA QSUPERTOTAL 0 0h30 1 h 1h30 2 h 2h30 3 h 3h30 4 h 4h30 5 h TH 024 HIDROLOGIA 2024 Exercícios Segunda Parte Entrega 051224 PROF MARCELO R BESSA 6 07 A aplicação do método de Gumbel a um local que dispunha de 20 anos de observações permitiu avaliar em 3600 m 3s a cheia decenal e em 6000 m 3s a cheia centenal Se no ano seguinte ocorreu uma cheia de 8000 m 3s quais são as novas avaliações das cheias decenal e centenal 08 Considere uma série anual de vazões máximas com 20 anos de observação conforme os valores abaixo a Represente estes pontos na escala probabilística de Gumbel em anexo b Indique no gráfico a função teórica de Gumbel c Determine as vazões máximas de frequência decenal centenária milenar e decamilenar d Suponha que no ano 21 ocorra uma vazão máxima igual à vazão milenar calculada anteriormente Analise de que modo a ocorrência deste evento raro irá alterar os valores previamente calculados ou seja Indique no gráfico a nova função de Gumbel Calcule os novos valores das vazões de frequência decenal centenária milenar e decamilenar VAZÕES m 3s 6030 4560 2573 3900 3150 3408 1365 4080 5580 3150 2385 2250 3317 2640 4050 09 A análise de uma série de máximas vazões anuais apresentou os seguintes resultados Média das máximas anuais 1200 m 3s Fatores de frequência Gumbel para períodos de recorrência de 10 e 100 anos respectivamente iguais a 1625 Tr 10 anos e 3836 Tr 100 anos Desvio padrão da série de máximas vazões 400 m 3s Determinar a partir desses dados as vazões de enchente correspondentes a períodos de recorrência de 10 100 e 1000 anos